JP2003015070A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数および、作業工数を大きく低減し、
またレンズ取付け後にも、配置精度を損なうことなく固
定可能とし、また、レンズのみを容易に取り外しおよび
交換可能な構成であり、リサイクル性にも優れた新規の
光走査装置の提供を目的とする。 【解決手段】 密閉されたハウジング１内に、レーザ光
を偏光走査するポリゴンスキャナ２を備え、単一あるい
は複数の長尺レンズ３によって、レーザ光を所定のビー
ムスポット径に形成し、感光体８上に結像する光走査装
置において、前記長尺レンズの両端部にそれぞれ位置決
め突起３−１を形成すると共に、前記長尺レンズが載置
されるレンズ取付け板に前記位置決め突起が嵌合される
取付け穴６−２を形成し、かつハウジング上部に備えた
蓋部材と前記長尺レンズとの間には、前記長尺レンズを
前記レンズ取付け板に付勢するバネ部材７を介在させた
ことを特徴とする。その他３項ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザープリンタ
等の光走査装置（光書込装置）に関し、特に長尺レンズ
の取付け構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レーザビームプリンタなどに組
み込まれる光走査装置においては、光源からのレーザ光
をポリゴンスキャナなどの偏光器によって偏光走査し、
ｆθレンズあるいは、トロイダルレンズなどの長尺レン
ズによって、このレーザ光を所定のビームスポット径に
して、感光体ドラム上に結像する。

【０００３】上記、ｆθレンズあるいはトロイダルレン
ズなどの長尺レンズには高い位置精度が要求される。即
ち長尺レンズを極めて精密に配置する必要があり、僅か
でも所定の位置からずれてしまうと、ビームスポット径
太り、あるいは走査線の曲がり、傾きを生じる原因とな
り、画像品質を大きく悪化してしまう。

【０００４】長尺レンズの固定方法の従来技術として、
板バネなどの固定方法（実公平７−４３６８８号公
報）、接着による固定方法（特開平５−８０２６８号公
報）などが知られている。

【０００５】実公平７−４３６８８号公報では、板バネ
によって、レンズを固定する方法を提示しているが、こ
の場合、板バネの押さえる位置によっては、レンズ自体
に偏荷重がかかってしまうため、レンズ取付け後に傾き
などを生じる可能性があり、結像位置が変化してしま
う、すなわち画像形成位置がずれてしまうことがある。

【０００６】また、該技術は、複数のネジを使用してい
た従来技術に対し、単一のネジで取付け可能としたもの
であるが、ネジ取付けの工程自体は残ってしまうため、
作業工数を大きく低減するものではない。

【０００７】加えて、レンズを取付けるハウジング（シ
ャーシ）に直接ネジ止めする構成であるため、仮に、ハ
ウジングが樹脂材料であった場合、そのネジの切粉によ
って、光源からのレーザ光を遮断し異常画像を引き起こ
す原因となりかねない。万一レンズのみを交換する必要
性があった場合、何度もネジを取り外しているために、
ネジ山が潰れてしまい、いずれは締結不能となってしま
う可能性がある。

【０００８】一方、接着による固定方法として、特開平
５−８０２６８号公報などが開示されている。この技術
は、従来使用されていた、熱硬化型、あるいは紫外線硬
化型の接着剤での問題点を解消するものであるが、近
年、部品の再利用あるいは、リサイクル性を考慮した設
計が提唱されている中、接着による固定方法では、各々
の部品を分別・回収できず、リサイクル対応の設計に相
反することとなる。

【０００９】さらに、接着による固定方法では、塗布す
る接着剤の量を厳密に規定することは難しく、接着層の
厚みバラツキによりレンズの取付け位置が異なってしま
う。また、接着層は常に均一ではなく、部分的に厚い個
所，薄い個所が生じる恐れも有る。これらの不具合によ
って、結像位置が異なってしまい、ビームスポット径が
悪化したり、あるいは、レンズが傾いて取付けられたり
して、走査線の曲がり，傾きを併発する恐れがある。さ
らに、接着による固定方法では、位置決め〜接着剤の硬
化時間に作業時間を要してしまい、生産性の効率がダウ
ンしてしまう。

【００１０】これらの課題を解消すべく、板バネおよ
び、接着材のいずれも使用しないレンズの固定方法とし
て、特開平１０−２１３７７０号公報などが、提示され
ている。この公報には、ハウジングに位置決めの突起を
設け、それにより、レンズを把持し、固定する方法が提
案されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術においては、ハウジングの形状が複雑になってし
まい、成形性を悪化する可能性がある。加えて、万一、
レンズを交換する必要性が生じた場合において、位置決
めの突起を誤って破損してしまう可能性があり、そうし
た場合、修復不可能となってしまい、ユニットごと破棄
せざるを得なくなり、デメリットが生じてしまう。

【００１２】また、上記で述べたとおり、レンズの配置
は非常に精密さが要求されるが、仮、ハウジング上の寸
法精度が正確に出ていたとしても、偏光器であるポリゴ
ンスキャナとの相対位置が極めて重要となり、ポリゴン
スキャナと長尺レンズとの位置関係が適切でなかった場
合に、極めて顕著に画像へ影響を及ぼすことが知られて
いる。しかしながら、このような課題については、従来
技術では言及されていない。

【００１３】本発明は、これらの課題を解決するため、
従来技術に比して、部品点数および、作業工数を大きく
低減し、またレンズ取付け後にも、配置精度を損なうこ
となく固定可能とし、また、レンズのみを容易に取り外
し交換することが可能な構成であり、リサイクル性にも
優れた光走査装置の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、下
記の手段により達成される。本発明の請求項１によれ
ば、密閉されたハウジング内に、レーザ光を偏光走査す
るポリゴンスキャナを備え、単一あるいは複数の長尺レ
ンズによって、レーザ光を所定のビームスポット径に形
成し、感光体上に結像する光走査装置において、前記長
尺レンズの両端部にそれぞれ位置決め突起を形成すると
共に、前記長尺レンズが載置されるレンズ取付け板に前
記位置決め突起が嵌合される取付け穴を形成し、かつハ
ウジング上部に備えた蓋部材と前記長尺レンズとの間に
は、前記長尺レンズを前記レンズ取付け板に付勢するバ
ネ部材を介在させた光走査装置構を最も主要な特徴とす
る。

【００１５】請求項２によれば、前記レンズ取付け板
に、前記長尺レンズの中心軸に対し対称形状を成す３個
所の座面を設け、前記長尺レンズはこの３個所の座面上
に配置されると共に、前記長尺レンズを固定しているバ
ネ部材は、該３個所の座面の成す三角形の重心位置一点
を押さえている請求項１記載の光走査装置を主要な特徴
とする。

【００１６】請求項３によれば、前記レンズ取付け板
は、前記ポリゴンスキャナの基板で構成される請求項１
または２記載の光走査装置を主要な特徴とする。

【００１７】請求項４によれば、前記蓋部材を板金で形
成し、前記バネ部材は該蓋部材にカシメ、または溶接に
より取り付けられている請求項１ないし３の何れか記載
の光走査装置を主要な特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の実施の形態に係る光走査装置の構
成図である。光走査装置は、ハウジング１の内部に、ポ
リゴンスキャナ２、長尺レンズ３、折り返しミラー４を
備え、ハウジング１の上部には蓋部材５を設けて内部を
密封している。

【００１９】ポリゴンスキャナ２は基板６に固定されて
おり、長尺レンズ３は基板６表面に突出形成された座面
６−１上に載置され、後述する図２に示す取付け穴に長
尺レンズ３の位置決め突起３−１が嵌合されている。蓋
部材５と長尺レンズ３の間には板バネ７が介在されてお
り、板バネ７により長尺レンズ３を基板６側に押し付け
ることで、長尺レンズ３は基板６に固定される。

【００２０】光源からのレーザ光は、ポリゴンスキャナ
２で偏光走査され、長尺レンズ３によって所定のビーム
スポット径に形成され、感光体ドラム８上に結像され
る。長尺レンズ３は、単一に限定されるもので無く、光
学仕様によっては、複数使用する場合もある。前記長尺
レンズ３と、感光体ドラム８の光路間には、レイアウト
上のスペースを縮小するために、１枚以上の折り返しミ
ラー４を用いることは任意である。

【００２１】図２は図１に示す光走査装置における超尺
レンズ取付け部の分解斜視図である。長尺レンズ３の両
端部には、円筒状の位置決め突起３−１が形成され、こ
の長尺レンズ３が載置される基板６には、該２箇の位置
決め突起３−１が嵌合するように２箇の取付け穴６−２
が形成されている。

【００２２】この時、光路面に対する前後・左右の位置
決めを行うために、取付け穴６−２の一方を長穴として
いる。これによって、図４に示す長尺レンズ３を支持す
るたの板バネ１１および、板バネ１１を取付けるネジ１
２をハウジング１上に配置しないで済むため、必要以上
の部品点数の増加、および加工工数の増加を引き起こす
ことなく、簡素な構成で長尺レンズ３の位置決めを可能
とする。

【００２３】また、基板６には、長尺レンズ３の中心軸
に対し対称形状を成す３個の座面６−１が形成されてお
り、長尺レンズ３はこの３個所の座面６−１上に配置さ
れている。これによって、各座面６−１によって形成さ
れる平面上に長尺レンズ３を配置することができ、光路
面に対して垂直方向の位置決めを行うことができる。

【００２４】図３は光走査装置の長尺レンズ固定構造を
示す図であり、（ａ) は平面図、（ｂ) は正面図であ
る。図３に示すように、長尺レンズ３は、蓋部材５に取
付けられた板バネ７により、上方から押さえられてい
る。これによって、光路面に対し上下方向に位置決めす
ることができ、万一、長尺レンズ３の部品不良などが生
じ、何度もレンズのみを交換する必要が生じた場合で
も、蓋部材５を取り外しさえすれば、簡単にレンズ単体
を取り出すことができるため、交換性、あるいは、リサ
イクル性にも非常に有利である。

【００２５】図３に示すように、板バネ７は、３個所の
座面６−１の成す三角形の重心位置一点で長尺レンズ３
を押さえているため、レンズ取付け後にも適正位置に固
定することが可能であり、従来技術のように、板バネ１
１による偏荷重から生じる倒れ（図４）、あるいは、接
着層１３の不均一さから生じる傾き（図５）を防ぐこと
ができる。

【００２６】また、先述の通り、長尺レンズ３の配置位
置は、ポリゴンスキャナ２との相対位置に大きく依存す
る。そのため、本発明においては、長尺レンズ３をポリ
ゴンスキャナ２の基板６上に載置する構成を採用する。
これによって、従来技術では、ハウジング上に取付けら
れたポリゴンスキャナ，および長尺レンズ各々の位置精
度を確保するのが難しかったが、ポリゴンスキャナと長
尺レンズとの相対位置を極めて正確に配置することが可
能である。

【００２７】一方、前記板バネ７は、図３に示すよう
に、ハウジング１上部に位置する板金で形成された蓋部
材５にかしめ、あるいは溶接によって取付けられてい
る。これによって、板バネ７を固定するためのネジが不
要となり、作業工数を削減することが可能であり、なお
かつ、ハウジング１に直接ネジ止めする構成では無いた
め、ネジの切粉によって、光源からのレーザ光を遮断し
異常画像を引き起こすことも無い。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、密閉され
たハウジング内に、レーザ光を偏光走査するポリゴンス
キャナを備え、単一あるいは複数の長尺レンズによっ
て、レーザ光を所定のビームスポット径に形成し、感光
体上に結像する光走査装置において、前記長尺レンズの
両端部にそれぞれ位置決め突起を形成すると共に、前記
長尺レンズが載置されるレンズ取付け板に前記位置決め
突起が嵌合される取付け穴を形成し、かつハウジング上
部に備えた蓋部材と前記長尺レンズとの間には、前記長
尺レンズを前記レンズ取付け板に付勢するバネ部材を介
在させたので、蓋部材を取り外すだけで、長尺レンズを
取り出すことができる。また、レンズを支持・固定する
ための板バネ、およびネジの類をハウジングに取付ける
必要が無く、作業工数の低減を図ることができ、さら
に、レンズ単体の交換を容易に行うことが可能である。

【００２９】請求項２記載の発明によれば、レンズ取付
け板に、前記長尺レンズの中心軸に対し対称形状を成す
３個所の座面を設け、前記長尺レンズはこの３個所の座
面上に配置されると共に、前記長尺レンズを固定してい
るバネ部材は、該３個所の座面の成す三角形の重心位置
一点を押さえているので、取付け時の長尺レンズの傾
き，倒れを防ぐことができ、異常画像（画像形成位置の
ズレ、走査線曲がり、傾き）発生を防ぐことができる。

【００３０】請求項３記載の発明によれば、レンズ取付
け板は、前記ポリゴンスキャナの基板で構成されるの
で、ポリゴンスキャナと長尺レンズの相対位置を非常に
高精度に設定することができ、ビームポット径太り、お
よび走査線の曲がり、傾きを防ぐことができる。

【００３１】請求項４記載の発明によれば、蓋部材を板
金で形成し、前記バネ部材は該蓋部材にカシメ、または
溶接により取り付けられているので、板バネを取付ける
ネジを不要とし、作業工数および部品点数を削減するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る光走査装置の構成図
である。

【図２】図１に示す光走査装置における超尺レンズ取付
け部の分解斜視図である。

【図３】光走査装置の長尺レンズ固定構造を示す図であ
り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

【図４】板バネによってレンズを固定する従来技術を示
す図である。

【図５】接着によってレンズを固定する従来技術を示す
図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ ポリゴンスキャナ ３ 長尺レンズ ３−１ 位置決め突起 ４ 折返しミラー ５ 蓋部材（カバー） ６ 基板 ６−１ 座面 ６−２ 取付け穴 ７ 板バネ ８ 感光体ドラム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉されたハウジング内に、レーザ光を
   偏光走査するポリゴンスキャナを備え、単一あるいは複
   数の長尺レンズによって、レーザ光を所定のビームスポ
   ット径に形成し、感光体上に結像する光走査装置におい
   て、前記長尺レンズの両端部にそれぞれ位置決め突起を
   形成すると共に、前記長尺レンズが載置されるレンズ取
   付け板に前記位置決め突起が嵌合される取付け穴を形成
   し、かつハウジング上部に備えた蓋部材と前記長尺レン
   ズとの間には、前記長尺レンズを前記レンズ取付け板に
   付勢するバネ部材を介在させたことを特徴とする光走査
   装置。
2. 【請求項２】 前記レンズ取付け板に、前記長尺レンズ
   の中心軸に対し対称形状を成す３個所の座面を設け、前
   記長尺レンズはこの３個所の座面上に配置されると共
   に、前記長尺レンズを固定しているバネ部材は、該３個
   所の座面の成す三角形の重心位置一点を押さえているこ
   とを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
3. 【請求項３】 前記レンズ取付け板は、前記ポリゴンス
   キャナの基板で構成されることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の光走査装置。
4. 【請求項４】 前記蓋部材を板金で形成し、前記バネ部
   材は該蓋部材にカシメ、または溶接により取り付けられ
   ていることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項
   記載の光走査装置。